近年来,碳点作为一种新型的荧光碳纳米材料,已引起了各国研究学者的广泛关注。相比于传统的有机染料分子及半导体量子点,碳点具有低毒、光稳定性好、环境友好、易于合成和功能化、激发和发射波长可调、无光漂白和光闪烁现象等优点,已被广泛应用于生化传感、环境检测、催化技术、药物转移及生物成像等领域。迄今,碳点的制备方法及其发光性能方面的研究已取得了较大的进展,然而寻求发光效率更高、合成更为简便且适用于大规模合成碳点的方法仍具有十分重要的意义。本文探究了碳点合成的新方法并对其性能进行了研究,建立了基于碳点的高灵敏、高选择性的金属离子及姜黄素药物检测方法。具体内容包括以下几个方面:1.荧光碳点对Cr(Ⅵ)的灵敏检测及在检测试纸条中的应用研究Cr(Ⅵ)具有高度的致癌性及致突变性,可对人体的基因表达、心血管功能等造成严重影响,导致肾炎、皮肤刺激及多种癌症,因此对Cr(Ⅵ)的检测分析具有十分重要的意义。本节以植酸和乙二胺为原料,微波法合成绿色荧光碳点。该碳点的粒径均匀、分散性良好、水溶性好、稳定性高且其表面富含大量氨基、羧基等功能基团。经一系列实验证明该碳点与Cr(Ⅵ)之间的反应机理为内滤效应与静态猝灭相结合的机理。该方法具有灵敏度高、选择性好、反应迅速等特点。Cr(Ⅵ)浓度在1.0~400μM范围内与该碳点的荧光强度猝灭呈良好的线性关系,线性范围广,检测限(σ/S=3)为0.24μM。将其应用于实际样品中Cr(Ⅵ)的检测,回收率测定结果令人满意。此外,该碳点因具有低毒性、良好的生物相容性、优良的荧光性能且发出绿色荧光,背景干扰较小,可被应用于荧光墨水和生物标记领域。因随着Cr(Ⅵ)离子的加入,荧光碳点在紫外下的颜色改变较为明显,肉眼清晰可见,基于此可制备Cr(Ⅵ)检测试纸条,用于现场、实时检测。2.以天然原料为碳源合成荧光碳点及其对Pd2+的检测钯作为珍贵的过渡金属元素之一,已被广泛应用于燃料电池、珠宝、电子器件、催化转化、医药合成等领域。然而,过量的Pd2+可对人体健康产生威胁,导致过敏反应、细胞及DNA损伤、抑制酶的活性等,因此,发展简单高效的Pd2+检测方法具有重要意义。本节建立了一种以马蹄为碳源,一步合成氨基修饰的碳点为荧光探针,灵敏检测Pd2+的方法。实验结果表明该碳点粒径均匀、光学性能优异、具有较好的水溶性、生物相容性及激发波长依赖的荧光性质,表面富含大量氨基、羧基等基团。钯离子能够特异性地猝灭碳点的荧光,并且荧光强度的降低与钯离子的浓度(0.4~200μM)呈良好的线性关系(R2=0.9948),该检测方法灵敏度高、分析时间短、操作简单。此方法成功应用于实际水样中Pd2+的检测,平均加标回收率在97.88%~103.27%之间,测定结果令人满意。3.水热法一步合成氮掺杂的荧光碳点及其在姜黄素检测分析中的应用姜黄素除了可作为天然食用色素外,还具有抗癌、消炎、抗氧化、抗微生物等药理功能,因此姜黄素的灵敏检测对临床医药的研究十分重要。本节以菊花为碳源,乙二胺为修饰剂,一步水热法合成荧光碳点并实现对姜黄素的痕量分析,该合成方法具有成本低廉、操作简便、环境友好等特点。本节还研究了碳点的形貌粒径、发光性能和稳定性能等。姜黄素与碳点之间由于内滤效应发生反应,从而使碳点的荧光被有效地猝灭,该检测方法具有灵敏度高、选择性好、检测限低(20.81 ng m L-1)等优点,并成功应用于血清中姜黄素的测定,样品的平均回收率为97.50%~103.60%,相对标准偏差小于3.06%。